Question

【題目】用活性炭還原法處理氮氧化物，有關(guān)反應(yīng)為：C(s)+ 2NO（g）N2（g）+ CO2（g）。某研究小組向某密閉的真空容器（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)）中加入NO和足量的活性炭，恒溫（T1℃）條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

時(shí)間min/ 濃度mol·L-1	NO	N2	CO2
0	1.00	0	0
10	0.58	0.21	0.21
20	0.40	0.30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0.17

（1） 10 min～20 min的時(shí)間段內(nèi)，以CO2表示的反應(yīng)速率為____；

（2）計(jì)算出該反應(yīng)的平衡常數(shù)的值K=________；

（3） 下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____ （填序號(hào)字母）；

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 B．2v正（NO）= v逆（N2）

C．容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變 D．混合氣體的密度保持不變

（4）30 min時(shí)改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是_____________；

（5）一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率__________ （填“增大”、 “不變”或“減小”）。

Answer 1

【答案】0.009 mol·(L·min)-1 0.56 CD 減少CO2的濃度 不變

【解析】

（1） 10min～20min以內(nèi)v（CO2）表示的反應(yīng)速率==0.009mol/（Lmin）；

故答案為：0.009mol/（Lmin）；

（2）已知T1℃時(shí)該反應(yīng)平衡濃度為：c（N2）=0.3mol/L；c（CO2）=0.3mol/L；c（NO）=0.4mol/L； K==0.56；

故答案為：0.56；

（3）C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g），反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)；

A．反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中和反應(yīng)平衡狀態(tài)壓強(qiáng)相同，所以容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A錯(cuò)誤；

B．反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比，當(dāng)v正（NO）=2v逆（N2），反應(yīng)達(dá)到平衡，v正（NO）=2v正（N2），只能說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；

C．容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故C正確；

D．混合氣體密度等于質(zhì)量除以體積，反應(yīng)中碳是固體，平衡移動(dòng)氣體質(zhì)量變化，體積不變，所以混合氣體的密度保持不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故D正確；

答案選CD。

（4）已知T1℃時(shí)該反應(yīng)平衡濃度為，c（N2）=0.3mol/L；c（CO2）=0.3mol/L；c（NO）=0.4mol/L； K==0.56，化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度變化，平衡常數(shù)不變說(shuō)明改變的條件一定不是溫度；依據(jù)數(shù)據(jù)分析，氮?dú)鉂舛仍龃�，二氧化碳和一氧化氮濃度減小，反應(yīng)前后氣體體積不變，所以可能減少CO2的濃度；

故答案為：可能減少CO2的濃度；

（5）一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）．反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)；增大一氧化氮濃度相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，一氧化氮轉(zhuǎn)化率不變；

故答案為：不變。